JPH02187331A - フレキシブルプリント配線基板用ベースフィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、特定の熱可塑性ポリエステルからなるフレキ
シブルプリント配線基板用ベースフィルムに関する。詳
しくは、本発明は半田耐熱性を有する、フレキシブルプ
リント配線基板に使用されるベースフィルムに関するも
のである。

〔従来の技術及び課題〕

フレキシブルプリント配線基板は、その軽量性、可撓性
、大量生産性等の特徴から近年電子材料の分野でますま
ず重要性をしめつつあり、その生産量も増加し続けてい
る。フレキシブルプリント配線基板はよく知られたよう
に、ベースフィルムに接着剤を介して銅箔を接着し、そ
の後リソグラフィー技術を使用して銅回路を形成するこ
とにより製造されるものであるが、従来そのベースフィ
ルムとしては２軸延伸ポリエチレンテレフタレーＩ・フ
ィルムあるいはポリイミドフィルム等が主として使用さ
れてきた。ポリエステルフィルムは機械的強度、耐薬品
性、及び電気絶縁性において優れており、さらにコスト
的に安価であるという特徴を有しているのでベースフィ
ルムとして大量に使用されている。しかしながら、プリ
ント基板は回路の接続に半田が専ら使用されており、フ
レキシブルプリントｉ＋ａの分野でも半田の使用が熱望
されているが、ポリエチレンテレフタレートよりなるベ
ースフィルムはそもそもその樹脂の融点が２５５℃であ
ることから、通常使用される半田の温度（約２６０℃）
では融解してしまうので、かかる目的に使用することが
できず、回路の接続はかしめ等の技術によっている。こ
れに対し、半田耐熱性を有するベースフィルムとしてポ
リイミド樹脂よりなるフィルムがある。ポリイミドフィ
ルムは薬品性が良いのみならず、耐熱性も極めて高く、
２６０℃の半田浴だけでなく２８０℃の半田浴において
も融解することがなく、また寸法変化もきわめて小さい
ので現在大量に使用されている。しかし、ポリイミドフ
ィルムは以下に述べるような重大な問題点を抱えている
。すなわち、ポリイミド樹脂は吸水性が大きいので、製
造した配線基板を倉庫等に保管した後半田浴に通すと、
フィルム中に含まれている水分の急激な脱離によって、
フィルム基板表面に発泡が発生する場合があり、製品歩
留まりの低下の原因となっている。更にフィルムの価格
は極めて高く、先に述べたポリエチレンテレフタレート
に比較して現在の所１０倍以上にもなっている。このた
めフレキシブルプリント配線基板は、その優れた特徴が
ありながら、高機能性電子機器等にのみ使われ、いま−
歩普及し難い状況にある。このようなポリエチレンテレ
フタレートフィルムとポリイミドフィルムに対する各々
の問題点を解決するために、ポリエーテルサルフォン樹
脂よりなるフィルム、ポリサルフォン樹脂よりなるフィ
ルムあるいはボリアリレート樹脂よりなるフィルム等が
提案されている。しかしながら、かかるフィルムはすべ
て非晶性ポリマーから成膜されているために耐薬品性が
悪く、リソグラフィーあるいは銅箔のエツチング時に使
用される薬品に対して、溶解あるいはクランク発生等の
重大な問題点を有している。さらには２６０°Ｃの半田
に対しても必ずしも安定ではなく、また寸法変化はかな
り大きいので、精密な回路基板として使用するには不十
分である。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者等はかかる問題点に鑑み、半田耐熱性を有しか
つ吸水性のきわめて少なく、さらにフレキシブル配線基
板を製造する際の薬品に冒されることのない、安価なベ
ースフィルムを得るべく鋭意検討した結果、融点が２８
０℃以上である熱可塑性ポリエステルよりなるフィルム
をフレキシブルプリント配線基板として使用することに
よって、上記問題点を完全に解決しうろことを見出し、
本発明に到達した。即ち、本発明の要旨は、融点が２８
０℃以上の熱可塑性ポリエステルからなるフレキシブル
プリント配線基板用ベースフィルムニ存する。

以下、本発明の詳細な説明する。本発明において、融点
とはＤＳＣ（走査型熱量計）における結晶の融解に相当
する吸熱ピークの頂点が示すときの温度である。かかる
特性を有するポリエステルは２６０℃においてはその結
晶が融解することなく完全固体として存在するのである
から、そのフィルムを２６０℃の半田浴に浸漬しても融
解することなくフィルム形状は安定である。かかるポリ
エステル樹脂はその融点が２８０℃、好ましくは２９０
℃以上であれば任意に選択することができるが、このよ
うに高い融点を有するポリエステルの成形可能温度は一
般に高く、エステル結合の分解温度とオーバーラツプす
る場合がある。従って、好ましい熱可塑性ポリエステル
としては、成形温度と分解温度の差の比較的大きい樹脂
が用いられる。具体的には、１，４−シクロヘキサンジ
メタツール成分とテレフタル酸成分よりなるポリエステ
ル樹脂（以下ＰＣＴ樹脂と略す）が挙げられる。

本発明においては、その融点が２８０℃より低くない限
り他のジオール成分、あるいはジカルボン酸成分が少量
共重合されていても良い。また、該ポリエステル樹脂に
は、必要に応じて無機フィラー、可塑剤等の通常使用さ
れる充填剤、あるいは少量の他のポリマー等が添加され
ていてもよい。

次に、本発明のベースフィルムの製造例について述べる
。本発明のフィルムは、延伸または無延伸のもので、結
晶化度が２０％以上であるのが好ましい。かかるフィル
ムを成形する場合においては、本目的を達成するために
は次の２種類の加工技術を使用して成膜することが好ま
しい。一つは無延伸結晶化フィルム製造法であり、もう
一つは２軸延伸結晶化フイルム製造法である。無延伸結
晶化フィルムは、Ｔ−グイキャスティング法によってま
ず無延伸フィルムを成膜し、ついで加熱された多段ロー
ルを通すことによりヒートセットして結晶化させて得る
ことができる。また、多段ロールの代わりに連続的にフ
ィルムの両端を把持した状態で加熱ゾーンを通過せしめ
ることにより得ることもできる。更にキャスティング時
Ｔ−ダイを該樹脂のガラス転移温度以上に加熱すること
によっても無延伸結晶化フィルムを得ることができる。

半田浴に浸漬した場合の寸法変化を極力小さくするため
には充分結晶化させることが好ましい。

２軸延伸結晶化フイルムの製造は、通常ポリエチレンテ
レフタレートフィルムに使用されているテンター法２段
２軸延伸技術を使用して得ることができる。またナイロ
ンフィルム等で使用されているチューブラ法同時２軸延
伸技術によっても得ることができる。延伸温度は該樹脂
のガラス転移温度以上を選択することが好ましい。また
かかる延伸フィルムはヒートセットを充分かけて配向結
晶化を充分進めることが好ましい。かかる方法でえられ
た無延伸結晶化フィルム、及び２軸延伸結晶化フイルム
はいずれもフレキシブル配線基板用ベースフィルムとし
て好適に使用することができる。

２軸延伸結晶化フイルムは若干寸法収縮が起こる場合が
あるが、半田耐熱性を有しており、透明性が良好でしか
も機械的強度においても優れている。

無延伸結晶化フィルムは球晶の生成のために透明性が２
軸延伸フイルムに比較して若干劣り、また機械的強度も
少し劣るが、２６０℃の半田浴に通してもその寸法変化
はきわめて少なく、ポリイミドフィルムに匹敵する特徴
を有している。

本発明のベースフィルムは上に述べたような特徴に加え
、ポリエステル樹脂よりなるため吸水率は極めて小さく
半田浴浸漬時の発泡等の現象がない。また耐薬品性も良
好であり、フレキシブル配線基板作製時に使用される薬
品に冒されることがないという利点をも有する。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本
発明はその要旨を逸脱しない限り、これら実施例に限定
されるものではない。

樹脂製造例 オートクレーブ中に１９．４　ｋｇのジメチルテレフタ
レートと１７．２　ｋｇの１．４−シクロヘキサンジメ
タツール、更に触媒としてＮａ　　ＨＴ　１　　（ＯＣ
４Ｈ１）６のブタノール溶液を加え、窒素雰囲気中で２
２０−２４０℃の温度に保ち脱メタノール反応を行った
。次いで３００℃に昇温しで減圧重合を行い、常圧に戻
した後オートクレーブより取り出しＰＣＴ樹脂を得た。

該樹脂のηｉｎｈ。はフェノール／テトラクロロエタン
（５０１５０）容器中、１重量％、３０℃で測定した結
果０．７５であった。

なお本例に使用した１、４−シクロヘキサンジメタツー
ルモノマーのトランス体の割合は７５モル％であった。

ＤＳＣにて測定したこの樹脂の融点は２９２℃であった
・ フィルム製造例−１ 樹脂製造例で得られたＰＣＴ樹脂を用い、３０龍φ押出
し機を使用してＴ−グイ法によって透明なフィルム（厚
み５０μ）を製造した。エックス線回折の測定結果より
このフィルムはほとんど非晶構造よりなっていることを
確認したく非品性無延伸フィルム）。そのフィルムのう
ち一部について、２００℃〜２７５℃に加熱された多段
ロールを通して加熱することにより結晶化したフィルム
を得、比重法（密度勾配管法）によってその結晶化度を
測定したところ、３５％であった（結晶化無延伸フィル
ム）。

フィルム製造例−２ フィルム製造例−１でえられた非品性無延伸フィルムに
ついてテンターを使用して延伸温度１２０℃にて２段２
軸延伸を行い、２８５℃に加熱されたヒートセットゾー
ンを連続的に通過させることにより結晶化を進行せしめ
た。このときの設定延伸倍率は３×３であった。エック
ス線回折の測定よりこのフィルムはポリマー分子鎖がフ
ィルム面に平行に配向していることが認められた。比重
測定の結果から本フィルムの結晶化度は約４０％であっ
た。

実施例＝１ フィルム製造例−１で得られた結晶化無延伸フィルムに
ついてウレタン−アクリル系の接着剤を用いて銅箔（厚
み３５μ）をラミネートして銅張り積層板を製造した。

この積層板について、レジスト法によって銅をエツチン
グしてテスト用回路を形成した、フレキシブル配置％ｍ
基板を作製した。

これについて、レジストインキ（太陽インキ側型、商品
名：ＡＳ−４００３Ｐ：ＵＶ硬化型）、レジスト除去剤
（２％カセイソーダ水溶液）及びエツチング液（塩化第
二銅水溶液）に対するクランク等の発生の有無を調べた
が、認められなかった。

実施例−２ 実施例−１で製造したフレキシブル配線基板にソルダー
レジスト（太陽インキ側製、商品名二ＦＱＣ−８００Ｇ
Ｋ）を塗布した後、２６０℃にコントロールされた半田
浴中を連続的に通過せしめた。また打ち抜いた回路板を
半田浴に３０秒浸漬した。いずれの場合も外観上、およ
び寸法的にまったく変化は認められなかった。フィルム
製造例１でえられた結晶化無延伸フィルム単体について
も同様にして半田浴に３０秒浸漬したが寸法変化は認め
られなかった。フィルム製造例−２でえられた結晶化２
軸延伸フイルムについても上記のような半田浴浸漬テス
トを行ったところ、外観上はまったく変化は認められな
かったが、寸法は約１％収縮した。この値はフレキシブ
ルプリント配線基板として充分使用にたえる値である。

比較例−１ 融点２５５℃のポリエチレンテレフタレートフィルム及
びポリイミドフィルム（デュポン社製、商品名：カプト
ン）（厚みは各々５０μ）について実施例−２と同様の
半田浴浸漬テストを行った。

その結果、ポリイミドフィルムは外観上変化は認められ
ず、寸法的変化は約０．７％の収縮であった。

この値はプリント基板として充分使用にたえる値である
。一方ポリエチレンテレフタレートフィルムは浸漬と同
時に収縮し融解してしまった。

実施例−３ 実施例−１で製造した銅張り積層板を４０℃′、９０％
ＲＨの環境に１０日放置した後実施例−２と同様の半田
浴浸漬テストを行ったところ、フクレ等の発生は認めら
れなかった。

比較例−２ ポリイミドフィルム（デュポン社製、商品名−カプトン
）を用いた以外は実施例−１と同様にして銅張り積層板
を製造し、これについて実施例−３と同様に４０℃、９
０％ＲＨの環境に１０日放置した後、半田浴浸潤テスト
を行なった。その結果、フィルムと銅の接着部にフクレ
の発生が認められた。

〔発明の効果〕

本発明の特定の熱可塑性ポリエステルを用いたフレキシ
ブルプリント配線基板用ベースフィルムは、半田耐熱性
を有し、かつ吸水性も極めて少なく、寸法安定性におい
ても優れている。更にはフレキシブルプリント配線基板
を製造する際に薬品に冒されることもなく、また安価で
あるので、工業的にも有利である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）融点が２８０℃以上の熱可塑性ポリエステルから
   なるフレキシブルプリント配線基板用ベースフィルム。
2. （２）熱可塑性ポリエステルが主として、１，４−シク
   ロヘキサンジメタノール成分とテレフタル酸成分からな
   るものであることを特徴とする、特許請求の範囲第１項
   記載のフレキシブルプリント配線基板用ベースフィルム
   。